(国网河南省电力公司西华县供电公司 河南西华 466600)
摘要:对智能电网的建设现状以及发展的趋势进行了分析,阐述了我国智能电网的技术特点。由于智能电网具有数字化、信息化等重要特点,因此电力工程技术是智能电网建设的重要手段。基于此,对电力工程技术在智能电网中的应用进行了探讨。
关键词:电力工程技术;智能电网;建设;应用
1智能电网概述
由于世界人口的急剧增加导致能源的供应也显得越来越紧缺,能源危机已经是很多国家必须面对的客观现实,所以各国为了尽快恢复经济的良好运行势头,很多都将智能电网的建设作为核心策略,利用它来促进其他产业的健康发展,以此来解决能源危机给经济带来的负面影响。我国也不例外,目前已将智能电网的建设作为一项重要任务来抓。
1.1智能电网的概念
所谓智能电网就是指电网的智能化,是建立在集成高速的双向通信网络基础上,通过先进的传感和测量技术以及先进的设备技术和控制方法,外加先进的决策支持系统的应用,以此来实现电网的安全高效运行。由于智能电网的研究与开发尚处于起步阶段,加之各国国情及资源的分布不同,就导致各国在智能电网建设上发展的方向和侧重点不尽相同,所以目前国际上对智能电网的概念还没有达成统一而明确的定义。
1.2我国智能电网建设的国情
我国的总体基本国情是地大物博,资源分布不均。由于地域宽广,各种气候气象环境复杂,加之台风、泥石流、雷击、暴雨等自然灾害频繁,因此存在很多引发电网系统事故的因素。除此之外由于设备老旧问题比较突出,使得供电可靠性不高。因此在智能电网的建设过程中要根据我国的实际国情进行建设,要在充分了解建设重点的基础上采取进行循序渐进的建设方式。我国现在将结构坚强的网架和智能化建设融合在一起,已将这一有机整体作为我国电网公司建设智能电网的目标。
1.3我国的智能电网建设的特征
1.3.1生态环保
由于我国人均资源相对较低,而且能源分布不均这就要求我国的智能电网建设应坚持绿色环保的建设原则,将电网资源循环利用以最大程度地减少对环境造成的污染和破坏。
1.3.2构架坚固
随着国民经济的快速发展,对电力的需求也在不断增长,为了满足电力负荷不断增长就需要扩大电网的规模和容量。然而电网规模的日益复杂给电网安全也带来很多的隐患,大容量远距离的输电使电网的运行可靠性问题日益突出。除此之外,我国的气候气象环境复杂,自然灾害频繁,因此只有确保智能电网架构的坚固,才能够保证电网具有较强的承受能力,才能保证电网的安全可靠运行。
1.3.3资源优化
实现资源的优化能够最大程度提高电网运行的效率,在分析我国经济社会发展和能源分布的基础上构建坚强的特高压电网结构,通过对电力系统中的各种新技术的应用实现分层分区及层次分明的合理的电网结构,从而实现资源的最优化。
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1.4经济性
智能电网的建设应该综合各方面的因素,将成本控制在最合适的范围内,这样才能在确保能源的质量基础上提高经济效益。在能源的供应上建立起市场和用户之间的良好交流模式,也能使服务质量不断优化。
2电力工程技术在智能电网建设中的总体应用
2.1电源领域的应用
电力工程技术能够为智能电网的各种设备提供不同的电源。具体包括直流、变频以及恒频的交流电源等。例如,在蓄电池充电中,一般是采用直流电源,在变电所的操作中,既可以采用直流电源,也能用交流电源,而在大型或者小型的计算机中,可以采用高频的开关电源。
2.2输电中的应用
由于智能电网要求具有较高质量的电能以及较为稳定的电网工作状态,而实现这些要求需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及无功补偿技术的支持和配合。另外,电力工程中也不断出现新的装置,例如,超导无功补偿装置以及薄型交流变换器等。有一些国家在一些输电工程中由于线路比较长,或者是输电的容量比较大时,一般都是通过直流电的输电方式来进行的。在我国输电线路的建设工作中,尤其是一些高压直流电的输电线路,通常都利用晶闸管变流装置作为送电与受电两端的整流阀和逆变阀装置。这些设备的应用,大大提高了电网输送的稳定性以及容量。这些装置用在配电网中,能够防止电网突然间停电,或者电压的突然降低和闪变,从而提高了供电的效果。这些功能和智能电网的建设要求相符合,因此,能够在智能电网建设中加以应用。
2.3发电中的应用
电力工程技术是一种现代的新技术,[4]它通过电力和电子设备,实现电能的转化以及控制,大大降低了能量的消耗量,同时还能减少机电设备的使用,工作效率也因而提高。目前,很多半导体的功率元器件的容量都大大提高了,并且向着高压化的方向发展,在电力工程技术中出现了各种各样的新技术,例如以高压变频为代表的电气传动技术,以SVC为代表的柔性交流输电技术,以智能开关为代表的同步开断技术,以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术,以动态电压恢复器为代表的用户电力技术以及静止无功发生器等。
3电力工程技术在智能电网建设中的具体应用
3.1电能的质量优化技术
该技术在智能电网建设中的应用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设往经济且优质的方向发展。电能的质量优化技术的应用,具体涵盖了直流有源滤波器相关技术、自适应静止无功补偿技术、电气化铁道平衡供电技术、统一电能质量控制器以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术能够使得电能的质量大大提高,并且降低了其使用的成本,从而具有较大的应用市场。
3.2柔性交流输电技术
该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术,它是在微处理以及微电子技术,电力技术、电子技术以及相关的通信和控制技术的基础上形成的能够对交流输电实现灵活控制的技术。因为我国的智能电网建设主要基础是电压很高的输变电,在整个建设过程中需要将一些新的清洁能源输进去,并实现能源的隔离等,而柔性交流输电则适应了这种要求,在智能电网建设中的需求不断增长。将电力工程技术和先进的控制技术结合起来,能够实现对电网中各种参数的控制和调节,从而促进了电网的稳定运行,输电过程中的损耗也大大降低,并且输电线路的输送能力也提高了。
3.3高压直流输电技术
当前的直流输电系统中,很多环节都采用交流电,但是输电过程是用直流电的。采用该技术能够利用控制换流器,实现整流或者逆变的工作状态。一些重量比较轻的直流输电系统中,换流器一般是由一些可以关断的元件组成的,它有利于提高输送的稳定性,且具有较高的经济性能。能够应用在远距离或者近距离直流输电工程中,还能为一些孤立的地域例如海岛供电。高压直流输电技术在我国的远距离输电中应用很广泛,其应用趋势将不断地向更远距离以及更大容量的输电工程中发展。
结束语
智能电网建设对我国的经济发展和进步都有重要的意义,但是智能电网并不是一次性全部完成,而需要通过不断地总结、完善、提高,最终实现发展目标。智能电网是促进电力行业全价值链生产、运行、经营各环节根本性转变的解决方案。因此要注重电力工程技术的应用,确保智能电网建设的顺利开展。
参考文献:
[1]马金亮.电力工程技术应用于智能电网建设中的分析[J].科技资讯,2012,35:128.
[2]王世春.配网电力工程的技术问题分析与施工安全措施[J].黑龙江科技信息,2013,05:88.
论文作者:肖春莹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
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